高产春大豆干物质积累与花荚形成的关系研究

为探明高产春大豆花荚期干物质积累与花荚形成的关系,田间随机区组排列法研究10个高产大豆品种(系)的花期、花荚期干物质增量分别与开花数、成荚数、产量的关系。结果表明,产量在4 527.4～5 734.2 kg·hm~(-2)的范围内,花期干物质增量与产量相关不显著,花荚期干物质增量与产量呈极显著正相关,总花数、总荚数均与产量呈显著正相关;花期干物质增量与开花数呈二次曲线关系,Y_1=-0.050 3X■+42.285X_1-5 312.2,R~2=0.673 9~*;花荚期的干物质增量与成荚数呈线性关系,Y_2=0.090 4X_5+419.47,R~2=0.719 4~(**);开花期叶片干物质增量与开花数呈二次曲线关系,花荚期茎秆、叶片、叶柄干物质增量与成荚数均呈二次曲线关系。花期和花荚期过少或过多茎叶干物质积累量均不利于花、荚形成。花期茎叶稳健生长,荚期荚快速生长有利于增加开花数、成荚数。在花期、花荚期地上部干物质增量分别为4 373,7 801 kg·hm~(-2)、荚干重占33.8%,总花数为3 773.3×10~4朵·hm~(-2)、总荚数为1 127.3×10~4个·hm~(-2),产量可达5 734.2 kg·hm~(-2),其干物质成花效率、成荚效率依次为8.63朵·g~(-1)、1.45个·g~(-1)。     

施氮量对滴灌超高产春玉米根系时空分布及产量的影响

为探究不同施氮量对北疆滴灌超高产春玉米根系生长时空分布特征的影响,采用土壤剖面取样法大田研究了0、150、300、375和450 kg·hm~(-2)5个施氮水平对春玉米0~60 cm土层根系生长及产量的影响。结果表明,滴灌超高产春玉米根干重和根长度主要集中在0~20 cm土层,且生育期内表现为先升高而后降低变化,吐丝期达到峰值。增加施氮量显著提高各土层根干重密度和根长密度。大喇叭口期配合吐丝期施氮可明显延缓春玉米各土层根系衰老,特别是显著提高灌浆期20~60 cm土层根系活力。当施氮量在300 kg·hm~(-2)左右时,春玉米根系长势相对较好,此时农学利用率为13.8 kg·kg-1,籽粒产量为17 117 kg·hm~(-2),较缺氮处理增产32.10%。若继续增加施氮量,各土层根系参数表现为降低变化趋势,且增产不显著,农学效率明显降低。综合考虑,该地区春玉米获取超高产的适宜施氮量可确定为拔节期结合大喇叭口期配合吐丝期施氮300 kg·hm~(-2)。     

基于无人机多光谱影像的病害棉田产量损失估算

该研究利用无人机多光谱遥感影像对棉花黄萎病造成的产量损失进行估算,为棉花黄萎病预防和防治提供依据。对病害棉田进行调查,获取无人机多光谱影像及地面产量损失数据,利用相关系数法及灰度值标准差法分别筛选识别病害棉株的最佳植被指数、最佳波段组合;基于筛选的结果建立棉田综合影像（最佳波段组合与差值植被指数综合影像）,利用支持向量机径向基核函数分类法对病害棉田原始影像和综合影像进行产量空间分布分析及产量损失估算。结果表明,无人机多光谱影像识别病害棉田的最佳植被指数、最佳波段组合分别是差值植被指数（相关系数为-0.86）、波段B3（550～10 nm）、B5（656～10 nm）、B8（800～10 nm）的波段组合(B3-B5-B8)（最佳指数因子为153.44）;综合影像较原始影像更能准确识别病害棉田产量空间分布情况（总体精度为96.64%,Kappa系数为95.61%）,不同病害严重度（健康b0、轻度b1、中度b2、重度b3、极严重b4）对应棉田面积比例分别为7.81%、23.78%、29.20%、13.92%、17.43%;综合影像对病害棉田产量损失量估算效果最好,不同病害严重度（b0、b1、b2、b3、b4）对应棉田产量损失率分别为0、22.80%、31.32%、49.02%、76.33%,预估籽棉损失量达4 260.01 kg,损失率为49.16%,皮棉损失量达2 267.18 kg,损失率为54.51%。与病害胁迫棉田产量损失估算值相比,实际棉田籽棉损失率高6.28%,皮棉损失率高4.48%。病害胁迫棉田产量估算值与实际棉田收获值差异不显著,能够准确实现病害棉田产量损失估算。研究结果可为无人机遥感监测作物病害造成的产量损失提供理论依据和参考。     

不同施氮量下春大豆根系生长与花荚形成的关系

为揭示不同施氮量下春大豆根系生长与花荚形成的关系,大田条件下系统研究了0,75,150,225 kg/hm~24种施氮量对大豆花、荚期0~80 cm土层根系生长和开花、结荚动态的影响,并分析了根系生长与花荚形成的关系。结果表明:施氮显著增加花荚期0~80 cm土层总根系干物质、总侧根长和总侧根表面积,且均以150 kg/hm~2处理增幅最大;施氮明显延长花期,显著增加单位面积总开花数,提高13~18节开花的比例;施氮明显推迟始荚期,延长结荚期,增加荚数和总腔数。花期根干质量、侧根长、侧根表面积的增量与花数呈显著正相关,相关系数分别为0.998**,0.912,0.870;花荚期根干质量、侧根长、侧根表面积的增量与荚数呈显著正相关,相关系数分别为0.856,0.963*,0.968*。花荚期适量施氮肥,能促进根系健壮生长,增加花、荚数,进而提高大豆产量。     

施氮量对滴灌高产春大豆干物质积累及转运特性的影响

为揭示不同施氮量对滴灌高产春大豆干物质积累及转运的影响。在大田条件下,分析4种施氮量(0、75、150和225kg/hm2)处理对滴灌高产春大豆干物质积累及其对茎秆干物质转运的情况。结果表明:增加施氮量增加叶面积指数主要是主茎7~19节叶面积增加的结果;施氮肥增加干物质的积累,当干物质积累量达到最大时,增加干物质量主要是茎秆中上部节杆物质积累量增加的结果;施氮肥增加茎秆中上部节物质向籽粒的转移量、转移率和对粒重的贡献率和产量。施氮肥增加植株中上部节叶面积,提高茎秆干物质的积累量,并提高向籽粒的转移量、转移率和对粒重的贡献率。以N150处理的产量较高为4 889.62kg/hm2,其最大干物质量为16 133.8kg/hm2,其中,茎秆干物质为5 364.7kg/hm2,茎秆干物质向籽粒转移量为1 830.5kg/hm2、转移率为34.12%。     

密度对中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响

为明确种植密度对滴灌中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响规律。试验以中熟春大豆品种‘新大豆27号’和品系‘11-109’为试验材料,大田条件下设置18.0万株/hm~2(D_1)、28.5万株/hm~2(D_2)、36.0万株/hm~2(D_3)3个不同种植密度,并对其群体上、中、下3个冠层的叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、干物质积累量及产量做了系统测定。结果表明,密度由D_1增加到D_2,叶面积指数、干物质积累量、产量均显著增加;密度由D2增至D3,叶面积指数继续增加,而干物质和产量不再继续增加;植株7节以下叶片的叶绿素含量和净光合速率明显降低,提高结荚节位,降低单株粒数、粒数和经济系数;‘新大豆27号’的叶面积指数、干物质积累、叶片光合速率等对密度的响应不如‘11-109’敏感。D_2是两品种(系)的适宜密度,‘新大豆27号’籽粒产量为5551.13 kg/hm~2,较‘11-109’高14.73%。超高产春大豆品种的冠层结构、光合特性及产量对密度的响应不如高产品种敏感。     

施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响

为揭示施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响规律,在田间滴灌条件下采用挖掘取样法研究了0 kg·hm~(-2)(N_0)、75 kg·hm~(-2)(N_(75))、150 kg·hm~(-2)(N_(150))、225 kg·hm~(-2)(N_(225))4种施氮量对新大豆27号0~80 cm土层根系干物质量、侧根长度、表面积、根系活性、伤流量、根瘤数、根瘤质量及产量的影响。结果表明:随着施氮量的增加,0~80 cm土层根系总干物质量、侧根总长度、侧根总表面积呈现先增后降的变化趋势,均以N_(150)处理最高,在R_5(始粒期)期分别较N_0增加27.3%、49.46%、38.14%,其中,0~20 cm土层分别较N_0增加27.0%、29.02%、34.24%;R_5期N_(150)单株伤流量较N_0增加176.0%,R_2(盛花期)期0~20、20~40 cm土层根系活力N_(150)分别较N_0增加44.3%、25.1%;R_5期N_(150)单位面积根瘤数及质量分别较N_0减少8.74%、34.6%;施氮可增加产量,以N_(150)产量最高,为4 889.62kg·hm~(-2),氮肥农学利用效率3.58 kg·kg~(-1)。施氮增加产量主要是促进0~20 cm土层根系生长,提高0~40 cm根系活力的结果。     

施氮量对高产春大豆光合特性及产量的影响

为揭示不同施氮量对滴灌条件下高产春大豆不同冠层光合特性的影响规律,在大田条件下,研究4种施氮量(0、75、150、225 kg/hm ²)对高产春大豆植株形态特征及不同冠层叶片叶绿素含量、光合参数的影响。结果表明：增施氮肥显著提高大豆植株中上部节间长度、叶柄长度和叶形指数;提高大豆不同冠层叶片叶绿素含量,施氮处理使植株后期中上部叶片叶绿素含量的下降幅度较N₀处理减缓1.31%~4.44%;提高不同生育时期不同冠层叶片的净光合速率(P_n),减缓了中后期不同冠层净光合速率的下降幅度;施氮增加产量,以N₁₅₀产量较高,为4889.62 kg/hm ²,氮肥农学利用效率3.58 kg/kg。     

南疆盐碱地棉花微量多次滴水控盐增温成苗节水增产新技术

南疆盐碱地植棉长期采用大水漫灌压碱排盐适墒播种的种植模式，耗水量大、生产成本高。为节约用水，创造性地将在新疆北疆普遍应用的棉花“干播湿出”技术进行了改进，特别是将滴1次出苗水改为微量多次滴水，形成了南疆盐碱地棉田微量多次滴水控盐增温成苗增产技术，不仅能提高盐碱地的出苗和保苗率，还能大量节约用水。从备播、播种、出苗保苗等方面总结介绍了这一新技术，为南疆盐碱地棉田节水播种保苗提供新的技术支撑。